您的設(shè)計(jì)是否需要并行計(jì)算、安全性、效率、速度、靈活性和可擴(kuò)展性？向FPGA問好！

為什么選擇FPGA？

FPGA 是可重構(gòu)的集成電路 （IC），用于實(shí)現(xiàn)支持多個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和修訂的復(fù)雜邏輯功能。它們可以實(shí)現(xiàn)像門這樣簡單的東西，也可以像多核處理系統(tǒng)一樣復(fù)雜。

FPGA 使您能夠構(gòu)建面向未來且可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，符合不斷發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)修訂后的規(guī)范重新配置硬件，即使在現(xiàn)場部署產(chǎn)品后也是如此。如果基于 MIPI 的圖像處理系統(tǒng)需要升級以支持其他相機(jī)傳感器接口，您可以在 FPGA 上進(jìn)行升級，而無需修改系統(tǒng)。這為您提供了成本和時(shí)間優(yōu)勢，而不是必須確定和購買新零件來重新設(shè)計(jì)您的系統(tǒng)。

傳統(tǒng)上，F(xiàn)PGA被認(rèn)為是復(fù)雜的設(shè)備，對于沒有FPGA開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人來說是無法克服的。然而，我們制定了一項(xiàng)計(jì)劃來改變這種看法，使FPGA成為每個(gè)人都可以訪問且易于使用的平臺。

Hello FPGA 套件如何工作？

我們將 Hello FPGA 套件設(shè)計(jì)為一種低成本、緊湊、多功能的硬件，可作為熟悉 FPGA 的簡單工具。

我們推出了基于SmartFusion?2 FPGA的Hello FPGA套件，該套件具有嵌入式閃存的Arm? Cortex-M3?處理器，使您能夠啟動(dòng)您的FPGA之旅。該套件簡化了 FPGA 評估，讓您體驗(yàn)在設(shè)計(jì)中使用 FPGA 的優(yōu)勢，并加速原型開發(fā)。

Hello FPGA 平臺支持圖像處理、信號處理和人工智能方面的引人注目的演示。該套件具有 Arduino 和 mikroBUS? 等通用連接器，可在原型設(shè)計(jì)和開發(fā)擴(kuò)展套件時(shí)實(shí)現(xiàn)靈活性，從而確保在未來項(xiàng)目中輕松采用。

憑借產(chǎn)品過時(shí)風(fēng)險(xiǎn)低、快速原型設(shè)計(jì)和易于調(diào)試的優(yōu)勢，F(xiàn)PGA 已慢慢在各個(gè)細(xì)分市場中流行起來。FPGA市場的增長是由它們在電信，消費(fèi)電子，汽車和工業(yè)應(yīng)用中的日益普及以及軍事，航空航天和國防等更經(jīng)典的領(lǐng)域推動(dòng)的。

Hello FPGA 支持大量易于使用的預(yù)構(gòu)建演示，使您能夠快速入門并在下一個(gè)項(xiàng)目中使用 FPGA。

Hello FPGA可用于開發(fā)從簡單控制邏輯到數(shù)據(jù)采集、圖像處理、信號處理和AI應(yīng)用的應(yīng)用。該套件可測量實(shí)時(shí)FPGA內(nèi)核功耗，使用戶能夠使用獨(dú)特的閃存凍結(jié)模式，同時(shí)保持低功耗應(yīng)用的I/O狀態(tài)。Hello FPGA板包括Microchip的PIC32微控制器（MCU），用于對SmartFusion?2 SoC FPGA進(jìn)行編程，監(jiān)控電源和執(zhí)行一般內(nèi)務(wù)管理功能。該試劑盒可以作為一個(gè)獨(dú)立的單元工作，也可以通過PICkit?接頭擴(kuò)展現(xiàn)有的Microchip試劑盒。它還展示了 FPGA 的關(guān)鍵特性和處理能力，如 DSP、即時(shí)開啟、機(jī)器學(xué)習(xí)接口和低功耗。

Hello FPGA 套件結(jié)合了 Hello FPGA 基板、LCD 板和攝像頭傳感器板。該基板是一款功能強(qiáng)大的主板，可容納 M2S010-1VF256 SmartFusion2 SoC FPGA、PIC32MX79SF512L PIC? MCU、一系列存儲設(shè)備、擴(kuò)展針座和兼容連接器。相機(jī)傳感器和LCD是附件板，通過20引腳擴(kuò)展針座插入基板，有助于圖像傳感和渲染應(yīng)用，例如圖像處理和數(shù)字識別演示。SmartFusion2 SoC FPGA 提供 5K–150K LE 和 166 MHz Arm Cortex-M3?? 處理器，包括帶有片上 eSRAM 和 eNVM 的 ETM 和指令高速緩存，以及具有廣泛外設(shè)的完整微控制器子系統(tǒng) （MSS），包括 CAN、TSE 和 USB。板載FPGA作為智能器官，管理所有計(jì)算和處理功能，包括運(yùn)行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），而MSS則駕駛Flash Freeze操作以及相機(jī)和顯示器的配置。PIC32 MCU 運(yùn)行直接 C 語言，通過專用 GUI 對 FPGA 進(jìn)行編程。此外，它還有助于測量功耗，橋接PC和FPGA之間的UART通信通道，并接受和響應(yīng)來自FPGA的命令。板載存儲設(shè)備包括用于存儲啟動(dòng)映像的 8 GB DDR3 和 8 MB SPI 閃存。

該相機(jī)板采用豪威的相機(jī)傳感器，支持RGB 640-480-5格式高達(dá)6px5p的分辨率。顯示板使用Ilitek的LCD，支持480px320p的分辨率。

專用的 Hello FPGA GUI 是一個(gè)直觀的工具，可自動(dòng)檢測 FPGA 上的程序，同時(shí)切換視圖以顯示相應(yīng)的演示。必要的 USB 轉(zhuǎn) UART MCP2221 驅(qū)動(dòng)程序與 GUI 一起安裝。它通過進(jìn)入和退出閃光凍結(jié)模式的實(shí)時(shí)選項(xiàng)進(jìn)一步測量FPGA內(nèi)核功率。

除功率測量外，hello FPGA還包括三個(gè)即用型圖，用于圖像處理、物體檢測和識別以及FIR濾波器。對于 圖像 處理 演示， FPGA 將 來自 相機(jī) 的 輸入 實(shí) 時(shí) 視頻 從 640x480 縮小 到 480x320， 然后 通過 圖像 增強(qiáng) 功能 來 運(yùn)行 亮度、 對比度 和 色彩 平衡， 然后 以 最 低功耗 的 速度 在 LCD 上 顯示?；谌斯ぶ悄艿臄?shù)字識別演示使用底層圖像處理來讀取手寫或顯示在GUI上的數(shù)字，并在LCD上顯示識別的輸出。這是使用使用TensorFlow構(gòu)建并使用MNIST數(shù)據(jù)庫訓(xùn)練的4層深度，并行，完全連接的CNN來實(shí)現(xiàn)的。FIR/FFT 演示通過 GUI 接受您的輸入?yún)?shù)，以在 GUI 上處理和顯示相應(yīng)的波形。它還允許自動(dòng)掃描功能通過一系列值掃描單個(gè)輸入頻率，供FPGA處理。

審核編輯：郭婷